Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2015/2016
Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación por la Universidad Pública de Navarra
Código: 73220 Asignatura: Sistemas eólicos I
Créditos: 3 Tipo: Optativa Curso: 2 Periodo: 1º S
Departamento:
Profesorado:
GIRONES REMIREZ, CARLOS (Resp)   [Tutorías ] BARRIOS RIPODAS, ERNESTO LUIS   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Módulo de especialidad en Energías Renovables
Materia: Energías Renovables

Subir

Descripción/Contenidos

En esta materia se estudian los principios de funcionamiento de un generador eólico y se presentan los diferentes subsistemas de los que se compone: palas, torre, tren de transmisión mecánica, generador eléctrico, convertidor electrónico y sistemas de regulación y control. Para cada subsistema se presentan las distintas tecnologías empleadas en la actualidad, con sus ventajas e inconvenientes de forma que el estudiante adquiera la habilidad de escoger la mejor entre ellas para cada aplicación particular.

Seguidamente, se analizan los principios de conversión de la energía eólica y se estudian las distintas teorías que se utilizan para modelizar la captación de energía mediante palas: teoría del disco actuador, teoría del disco rotor, teoría del elemento de la pala, etc. Estas teorías permiten calcular la energía capturada por el rotor y de qué parámetros dependen (velocidad de viento, velocidad de rotación, ángulo de calado, etc.).

Basándose en estos conocimientos, se estudian las diferentes técnicas de regulación y control de la energía captada para los principales tipos de turbinas: Stall-control, Active-stall control y control por ángulo de calado (pitch control), así como las estrategias para obtener la máxima potencia posible en los aerogeneradores de velocidad variable.

Subir

Descriptores

Generación eólica, aerogenerador, turbina, palas, aerodinámica, stall, pitch, yaw.

Subir

Competencias específicas

- CERIE1: Formación sólida en los principales aspectos tecnológicos, relativos a captadores, estructuras de conversión y control, de sistemas de generación eléctrica mediante fuentes de energía renovable.
- CERIE2: Formación avanzada en sistemas eléctricos, electrónica de potencia, accionamientos eléctricos y generación de energía eléctrica.
- CERIE3: Capacidad para diseñar y desarrollar estructuras de conversión de energía para fuentes renovables.
- CERIE5: Conocimiento y capacidad para el análisis y diseño de sistemas eólicos.
- CERIE6: Conocimiento para comprender los problemas asociados a la integración de las energías renovables en la red eléctrica.

Subir

Resultados aprendizaje

- Conocer y comprender los principios de conversión de la energía eólica.
- Conocer las distintas tecnologías empleadas en los aerogeneradores.
- Conocer y saber implementar las técnicas de seguimiento del punto de máxima potencia en sistemas eólicos.
- Entender los diferentes elementos que forman parte de la instalación eléctrica de una planta fotovoltaica o un parque eólico.

Subir

Metodología

Metodología - Actividad
Horas Presenciales
Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas
 18
 
A-2 Prácticas
 8
 
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
 
 
A-4 Elaboración de trabajo
 
  
A-5 Lecturas de material
 
 7
A-6 Estudio individual
 
 38
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
 3
 
A-8 Tutorías individuales
 1
 
 
 
 
Total
 30
 45

Subir

Evaluación

- Pruebas de duración corta para la evaluación continua: 15%

- Pruebas de respuesta larga: 60%

- Pruebas e informes de trabajo experimental 25%

Subir

Temario

Tema 1.- Principios de generación eólica.
1.1 Esquema general de un generador eólico.
1.2 Extracción de energía del aire.
1.3 Potencia máxima extraíble en una aeroturbina ideal. Límite de Betz.

Tema 2.- Introducción a la aerodinámica en turbinas de eje horizontal.
2.1 Aerodinámica básica.
2.2 Aerodinámica del generador.
2.3 Aspectos constructivos de las palas eólicas.

Tema 3.- Estrategias de regulación y control.
3.1 Variación en la orientación de la máquina.
3.2 Control de la potencia captada.
3.3 Regulación de la velocidad de giro.
3.4 Coordinación entre el control del generador y el de Pitch.

Subir

Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.


Bibliografía básica:

  • Apuntes elaborados por los profesores de la asignatura.

Bibliografía avanzada:

  • Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica; J.L. Rodríguez de Amenedo, J.C. Burgos Díaz, S. Arnalte Gómez; Ed. Rueda, Madrid 2003, ISBN:84-7207-139-1
  • Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems; Siegfried Heier; Ed. John Wiley & Sons, Chichester, 1998, ISBN 0-471-97143-X.
  • Large Wind Turbines: Design And Economics; Robert Harrison, Erich Hau, Herman Snel; Ed. Wiley, 2008, ISBN: 0-471-49456-9
  • Wind Energy Explained: Theory, Design and Application; James F. Manwell, Jon G. McGowan, Anthony L. Rogers; Ed. Wiley, 2010

Subir

Idiomas

Castellano

Subir

Lugar de impartición

Campus Arrosadía:
- Clases teóricas: aulario
- Prácticas: laboratorio de simulación del Departamento de Ingeniería Eléctrica

Subir